Thực trạng ô nhiễm môi trường từ khí thải của các phương tiện giao thông đường bộ Hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải đã thải vào khí quyển một lượng lớn các chất gây ô nhi
Trang 1CT 2
I Thực trạng ô nhiễm môi trường từ khí thải của các phương tiện giao thông đường bộ
Hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải đã thải vào khí quyển một lượng lớn các chất gây ô nhiễm như CO2, NOx, SO2, CxHy, bụi, muội gây ảnh hưởng đến sức khỏe của những người tham gia giao thông Trong đó, nguy hiểm nhất là chất CxHy Nồng độ của CxHy phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần các hydro cacbon trong xăng, nhất là các loại thành phần có kết cấu mạch vòng đơn và kép
Số xe cơ giới đã đăng ký hiện nay (tính đến cuối tháng 5 năm 2006)
trên toàn quốc là khoảng 18.200.000 chiếc (trong đó gần 920.000 ô tô
và hơn 17 triệu xe gắn máy) và tỷ lệ tăng bình quân trong những năm vừa qua là 15 - 17%/năm [UBATGTQG] Theo Cục Đăng kiểm xe cơ giới thuộc Bộ GTVT, khí thải của xe cơ giới đóng góp 90% nồng độ khí SO2, 25% nồng độ khí NOx, 98% CO và 95% CxHy chứa trong không khí tại các khu đô thị và khu công nghiệp (hình 1) Đến năm 2007, con số xe cơ giới sẽ tăng gấp 1,3 lần hiện nay, tức là khoảng 23.000.000 xe Khi
đó, nồng độ các chất gây ô nhiễm sẽ tăng khoảng 1 - 1,5 lần và vượt quá Tiêu chuẩn cho phép (TCCP) Theo nghiên cứu của Bộ Tài nguyên và Môi trường, tại các nút giao thông chính một số đô thị, nồng độ bụi
đã vượt tiêu chuẩn cho phép 2,5 - 4,5 lần, nồng độ SO2 gấp 3 - 4,5 lần Nồng độ các chất gây ô nhiễm còn tiếp tục tăng lên theo tỷ lệ thuận với sự gia tăng phương tiện cơ giới đường bộ
Một số biện pháp làm giảm sự phát thải của các phương tiện cơ giới đường bộ
ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay
ThS Vũ Kim Hạnh
Bộ môn Kỹ thuật môi trường Viện Khoa học môi trường giao thông Trường Đại học Giao thông Vận tải
Tóm tắt: Khí thải từ các loại xe cơ giới đang là nguồn gây ô nhiễm
môi trường không khí lớn nhất, đặc biệt tại các khu vực đô thị, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống, sức khoẻ người dân Bàì báo
đưa ra các vấn để về ô nhiễm môi trường không khí do phương tiện giao thông, nguyên nhân và các giải pháp nhằm làm giảm bớt khả năng gây ô nhiễm đó
Summary: Emission from vehicles is the major cause of air
pollution in urban areas This article presents air pollution caused
by traffic means - causes and solutions to reduce vehicle emission
Trang 2CT 2
Về chất lượng xăng dầu
Trước ngày 1/7/2001, trên phạm vi cả nước còn dùng xăng pha chì là
loại xăng có khả năng chống hiện tượng kích nổ của động cơ Sau
1/7/2001, cả nước chuyển sang dùng xăng không pha chì Vấn đề đặt ra
là động cơ dựa vào đâu để chống kích nổ? Giải pháp đơn giản nhất là
tăng các thành phần hydro cacbon có kết cấu mạch vòng kép (họ benzen)
bởi chúng có trị số octan tương đương cao, khó bị oxy hoá hơn so với
carbur hydro kết cấu mạch thẳng Vì vậy, để đảm bảo khả năng chống
kích nổ của động cơ khi không còn dùng tetra ethyl chì, người ta có
thể pha ethanol vào xăng với một lượng thích đáng Điều này có thể lý
giải tại sao khi mà xăng pha chì không còn được sử dụng nhưng vấn đề ô
nhiễm không khí do các phương tiện cơ giới vẫn được đề cập tới Trên
thực tế, hiện nay, loại nhiên liệu mà Việt Nam sử dụng là loại nhiên
liệu giá rẻ, có hàm lượng lưu huỳnh quá lớn, gần như ở mức cao nhất
thế giới Cụ thể là hàm lượng lưu huỳnh trong diezen: từ 0,5 -1% (so
với 0,05% ở các nước trong khu vực) và hàm lượng benzentrong xăng còn
quá cao: 5% (so với 1% ở các nước trong khu vực) Do vậy, khí thải
thóat ra do hoạt động của các phương tiện có nồng độ lớn các khí SO2 và
các hợp chát hữu cơ bay hơi (VOC) khác [4]
II Một số biện pháp
II.1 Xây dựng và xiết chặt tiêu chuẩn khí thải của các phương
tiện
Hầu hết các nước châu á đều áp dụng Hệ thống tiêu chuẩn khí thải
Châu Âu (EURO) nhưng với những mức độ khác nhau (hình 2) Trên thực
tế, những loại xe mới được bán ở châu á hiện nay thì sạch sẽ hơn cả
tiêu chuẩn được yêu cầu ở những nước Đông Nam á nhưng do chất lượng
Tổng lượng khớ thải của cỏc ngành
0 20 40 60 80 100
120
SO2 NOx CO CxHy
GTVT Cụng nghiệp, sinh hoạt
Hình 1 Tổng lượng khí thải gây ô nhiễm không khí của
các ngành
Trang 3CT 2
nhiên liệu kém nên gây khó khăn cho việc giảm khí thải Do vậy, việc thắt chặt những tiêu chuẩn về khí thải là cách tốt nhất để giảm những nguồn ô nhiễm di động
Giai đoạn 2005-2008, nước ta sẽ xây dựng tiêu chuẩn chất lượng khí thải xe hơi phù hợp với Euro II trong hệ thống tiêu chuẩn châu Âu Đây
là một trong những hệ thống tiêu chuẩn tiên tiến nhất, được áp dụng rộng rãi trên thế giới, gồm cả Trung Quốc và các nước Đông Nam á (bảng 1).Mục tiêu của hệ thống tiêu chuẩn khí thải Châu Âu là nhằm giảm thiểu tối đa nồng độ các chất ô nhiễm có trong thành phàn khí thải của các phương tiện (hình 3)
Trang 4CT 2
Hình 2 Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải tại một số quốc gia [5]
Khả năng áp dụng tiêu chuẩn khí thải đối với phương tiện cơ giới
Trên thế giới có 3 tiêu chuẩn khí thải (châu Âu, Nhật, Mỹ) thì tiêu
chuẩn châu Âu (Euro) đang được nhiều nước lựa chọn áp dụng nhất vì
hiệu quả cao, chi phí giảm, sản phẩm dễ được chấp nhận trên thị trường
thế giới Một số nước như Thái Lan, Malaysia, Singapore, Trung Quốc
đã áp dụng những tiêu chuẩn Euro 1, 2 thậm chí 3 đối với khí thải xe
cơ giới đường bộ từ nhiều năm nay (hình 1) Trong khi đó, Việt Nam
vẫn chỉ dừng lại ở việc áp dụng TCVN từ năm 1998 (tiêu chuẩn Việt Nam)
European
Hong Kong,
Hình 3 Biểu đồ về mức độ khí thải cho phép của các tiêu chuẩn
Euro.
Trang 5CT 2
với hàng rào kỹ thuật còn ở mức rất thấp Do đó, việc áp dụng hệ thống tiêu chuẩn khí thải đối với phương tiện cơ giới là điều cần thiết
Bảng 1 Hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu [1]
Giới hạn
n
Xe du lịch
(g/km)
Euro I
Euro II
Euro III
Xe thương
mại (g/km)
Euro IV
Động cơ
diezen hạng nặng
(g/km)
Loại 1: xe có trọng lượng < 1305 kg
Loại 2: xe có trọng lượng 1305 - 1760 kg
Loại 3: xe có trọng lượng > 1760 kg
Theo dự thảo "Nghị định Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải xe cơ giới sản xuất, lắp ráp, nhập khẩu và đang lưu hành" Bộ GTVT đã trình Chính phủ: từ năm 2005, áp dụng tiêu chuẩn khí thải cho các loại xe
đang lưu hành tại 4 thành phố lớn (Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng) với các chỉ tiêu nồng độ cho phép: độ CO là 4,5%, độ HC 1.200 ppm, độ khói 72% HSU; sau đó triển khai trên toàn quốc từ 01/01/2007 Đến năm 2010, các chỉ tiêu nồng độ đối với xe đang lưu hành sẽ siết chặt hơn: CO là 3,5%, HC ppm, độ khói 60% HSU Đối với xe sản xuất mới và nhập khẩu, áp dụng Euro 2 vào đầu năm 2007, và áp dụng Euro 3 vào cuối năm 2010 (xe hạng nặng áp dụng vào đầu năm 2011)[2]
Hy vọng rằng, với lộ trình này, việc kiểm soát khí thải của các phương tiện sẽ được thực hiện Từ đó, giảm mức độ ô nhiễm của các phương tiện giao thông
Trước thực trạng đó, các nhà cung cấp nhiên liệu và nhiều doanh nghiệp sản xuất ô tô, xe máy đều nhất trí phải nhanh chống áp dụng lộ trình tiêu chuẩn khí thải mới cho phù hợp với tình hình thế giới, góp
Trang 6CT 2
phần bảo vệ môi trường và sức khoẻ người dân Kết quả nghiên cứu 14
công ty sản xuất ô tô của Cục Đăng kiểm Việt Nam cho thấy: để thoả mãn
tiêu chuẩn Euro 2, các công ty không cần đầu tư mới đáng kể, chỉ cần 2
năm chuẩn bị và nhập động cơ, bộ xử lý xúc tác Với Euro 3, các công
ty liên doanh không cần thay đổi dây chuyền sản xuất; còn các công ty
trong nước cần nhập các kiểu động cơ mới hoàn toàn, bộ xử lý xúc tác
và 4 năm chuẩn bị Với Euro 4, cần chuẩn bị tương đương Euro 3 trong 5
năm Cũng theo kết quả nghiên cứu của Cục Đăng kiểm đối với 6 công ty
sản xuất xe máy cho thấy: với Euro 2 cần cải tiến động cơ, bộ chế hoà
khí, phun không khí thứ cấp, bộ xử lý xúc tác; để thoả mãn Euro 3 cần
tăng độ chính xác của bộ chế hoà khí, phun nhiên liệu điện tử, phun
không khí thứ cấp, bộ xử lý xúc tác, Như vậy, đây là những công
việc nằm trong khả năng của doanh nghiệp và khả năng áp dụng các tiêu
chuẩn EURO1, 2 hay 3 là hoàn toàn có thể
II.2 Sử dụng nhiên liệu sạch cho các phương tiện cơ giới- điều cần
làm ngay
Để đảm bảo kiểm soát được khí thải từ các phương tiện cơ giới đồng
thời bảo vệ môi trường, việc sử dụng các nhiên liệu sạch cho xe cơ
giới là điều cần thiết Phương tiện giao thông "sạch" chạy trong thành
phố đã thực sự lôi cuốn sự quan tâm của cả những nhà sản xuất ô tô lẫn
các nhà quản lý môi trường Các kỹ thuật mới nhằm hoàn thiện động cơ
truyền thống như phun nhiên liệu điều khiển điện tử, hồi lưu khí xả,
lọc bồ hóng và xử lý khí trên đường xả bằng bộ xúc tác ba chức năng
đã tạo ra những bước tiến đáng kể trong ngành động cơ đốt trong
Phương tiện giao thông không phát sinh ô nhiễm vẫn đang còn là mục
tiêu phía trước
Đứng về mặt năng lượng và môi trường, thì sử dụng khí thiên nhiên
để chạy phương tiện giao thông về lâu dài là tối ưu nhất Sử dụng
nguồn năng lượng này cho giao thông vận tải chúng ta sẽ tiết kiệm được
một khối lượng dầu mỏ rất lớn để xuất khẩu và hạn chế được các chất
khí gây ô nhiễm môi trường ở các thành phố Tuy nhiên, việc sử dụng
khí thiên nhiên cho phương tiện vận tải còn gặp khó khăn bởi đòi hỏi
đầu tư ban đầu rất lớn Vì vậy trong điều kiện của nước ta từ nay đến
2020, sử dụng khí dầu mỏ hoá lỏng LPG để chạy phương tiện giao thông
trong đô thị là phù hợp nhất bởi một các lý do sau:
- Trữ lượng dồi dào: có khả năng cung ứng LPG trong vòng 30 năm
(bảng 2)
Bảng 2 Khả năng cung ứng LPG của Việt Nam (triệu lít/ngày)
Nguồn: Petrolimex Gas
Trang 7CT 2
Hình 4 So sánh nồng độ CO và C x H y trong khí xả xe gắn máy 110cc
khi chạy bằng xăng và bằng LPG [3]
- Về tính kinh tế: Mức độ tiết kiệm của xe gắn máy khi chạy bằng
LPG so với khi chạy bằng xăng phụ thuộc vào chính sách giá cả năng lượng của từng nước Kết quả chạy thử nghiệm LPG trên xe gắn máy 110cc cho thấy suất tiêu hao nhiên liệu trung bình khoảng 1kg LPG/110km [3]
- Về mức độ phát sinh ô nhiễm, nồng độ các chất ô nhiễm CO, HC của
xe gắn máy khi chạy bằng LPG đều giảm từ 30 đến 80% so với khi chạy bằng xăng (hình 4 và hình 5) [3]
III Tăng cường công tác quan trắc chất lượng môi trường không khí
Việc lập các trạm quan trắc chât lượng môi trường không khí tự động (đo 14 thông số trong đó có 5 thông số về chất lượng không khí: bụi
PM10, NOx, SO2, CO, O3) bên đường nhằm mục đích cho các cơ quan chức năng về tình hình ô nhiễm môi trường không khí tại các đô thị do các nguồn ô nhiễm di động gây nên Mặt khác, việc quan trắc sẽ giúp cho việc điều tra, kiểm kê các nguồn gây ô nhiễm, đánh giá ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng… Trên cơ sở đó đưa ra các phương án giảm thiểu và kiểm soát các nguồn ô nhiễm đó
IV Kết luận
Như vậy để giảm thiểu sự phát thải các khí gây ô nhiễm của các phương tiện giao thông cơ giới, ngoài việc quan trắc chất lượng môi trường không khí, điều cần thiết là phải xây dựng và áp dụng các tiêu chuẩn EURO vào quá trình sản xuất, kiểm định các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ
Bên cạnh đó, quá trình thực nghiệm của GS Bùi Văn Ga và cộng sự (Trường ĐH BK Đà Nẵng) cho thấy, sử dụng LPG trên phương tiện giao thông vận tải làm tăng tính kinh tế nhiên liệu, tăng tuổi thọ động cơ, làm đa dạng hóa nguồn năng lượng sử dụng cho giao thông vận tải, vì vậy nó là giải pháp rất phù hợp với điều kiện nước ta Do đó, để phổ biến việc áp dụng LPG trên phương tiện giao thông vận tải, chúng ta cần thiết lập hệ thống cung cấp nhiên liệu rộng rãi và Nhà nước nên có
Trang 8CT 2
chính sách khuyến khích về giá đối với nhiên liệu LPG sử dụng cho mục
đích này trong giai đoạn đầu Mặt khác, Cục Đăng Kiểm Việt Nam nên sớm
ban hành những văn bản pháp qui về tiêu chuẩn kiểm định đối với các
loại phương tiện giao thông vận tải sử dụng LPG làm nhiên liệu
Tài liệu tham khảo
[1] Cục Đăng kiểm Việt Nam, Hệ thống tiêu chuẩn khí thải châu Âu
[2] Bộ GTVT, Dự thảo "Nghị định Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải xe cơ
giới sản xuất, lắp ráp, nhập khẩu và đang lưu hành", 2005
[3] Bùi văn Ga, Trần Văn Nam, Hồ Tấn Quyền, Phạm thị Đông Dương, Sử dụng LPG
trên xe gắn máy và xe bus nhỏ, ĐHBK Đà Nẵng, 2004
[4] Vũ Kim Hạnh, Đánh giá tình trạng ô nhiễm môi trường không khí do giao
thông đường bộ trên địa bàn thành phố Hà Nội Đề xuất các giải pháp nhằm hạn
chế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí do giao thông Luận văn ThSKH,
2005
[5] Charles M.Melhush, Motor Vehicle Inspection and Maintance, EST Policy
Dialogue-cum-Training Workshop, 2006
[6] Michael Walsh, Reinhard Kolke, Umweltbundesamt-UBA, Cleaner fuel and
vehicle technologies, Supporting documents on Sustainable Urban Transport in
Vietnam, GTZ, 2005
